專利名稱：移動自組織網(wǎng)絡中發(fā)現(xiàn)路徑最大傳輸單元的系統(tǒng)和方法
技術領域：
與本發(fā)明相一致的系統(tǒng)和方法可操作用來發(fā)現(xiàn)移動自組織(ad hoc)網(wǎng)絡中的路徑最大傳輸單元(maximum transfer unit，MTU)，更具體地說，適用于在移動自組織網(wǎng)絡中發(fā)現(xiàn)MTU的系統(tǒng)和方法，其中MTU發(fā)現(xiàn)于發(fā)送節(jié)點和傳輸節(jié)點間。
背景技術：
Ad hoc網(wǎng)絡是無線移動主機的集合，以在沒有任何集中管理和標準支持設備的幫助下形成臨時的網(wǎng)絡。Ad hoc網(wǎng)絡沒有裝備任何固定的控制設備來提供到骨干網(wǎng)主機或其它移動主機的連接。在ad hoc網(wǎng)中，每個移動主機都作為路由器將數(shù)據(jù)包從一個主機向前傳送到另一個主機。
如圖1所示，在ad hoc網(wǎng)中，由于多種具備無線通信功能的終端彼此連接，各個終端都有不同的MTU值，即能被每個終端傳輸或接收的數(shù)據(jù)包大小的最大值。
如上述，由于ad hoc網(wǎng)中每個終端都有不同的MTU值，因此為利用發(fā)現(xiàn)的路徑MTU來傳輸數(shù)據(jù)包，有必要發(fā)現(xiàn)路徑MTU，其用于表明對數(shù)據(jù)包不分割而能夠在發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包大小的最大值，每個節(jié)點都是出現(xiàn)在網(wǎng)絡中的終端，可能是筆記本計算機或個人數(shù)字助理(personal digital assistant，PDA)等設備。
在下文中，參照圖2至圖4，描述了相關技術中一種在ad hoc網(wǎng)絡中發(fā)現(xiàn)路徑MTU的方法。
首先，假定在ad hoc網(wǎng)絡中存在A、B、C、D四個節(jié)點。MTU定義為能被每個節(jié)點發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)包大小的最大值。按圖2所示節(jié)點A、B、C和D的MTU值分別為6、5、4和7。
在此假定條件下，如果節(jié)點A要傳輸數(shù)據(jù)包到節(jié)點D，如圖2所示，節(jié)點A為了按通過路由表確定的傳輸路徑把數(shù)據(jù)包傳輸?shù)焦?jié)點D，且由于節(jié)點A的MTU值是上面提到的6，節(jié)點A首先將大小為6的數(shù)據(jù)包傳送到鄰接的節(jié)點B。但是，由于節(jié)點B的MTU值為5，節(jié)點B不能接收和處理從節(jié)點A傳輸來的數(shù)據(jù)包。
因此，為通知節(jié)點A節(jié)點B由于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包大小太大而不能接收和處理此數(shù)據(jù)包，節(jié)點B將MTU數(shù)值5增加到ICMPv6(Internet Control MessageProtocol version 6，Internet信報控制協(xié)議版本6)消息中的數(shù)據(jù)包大小通報消息(在此情況時，“數(shù)據(jù)包太大”消息)，并將結果消息轉發(fā)回節(jié)點A。
根據(jù)接收到的從節(jié)點B來的消息中的MTU值，節(jié)點A認識到為了不分割數(shù)據(jù)包而將數(shù)據(jù)包發(fā)送到接收節(jié)點D，路徑MTU值應減小到5。
與作為范例的實施例相一致，節(jié)點A減小數(shù)據(jù)包的大小到5并將減小的數(shù)據(jù)包重新發(fā)送到節(jié)點B。節(jié)點B然后依次發(fā)送數(shù)據(jù)包到下個節(jié)點C，如圖3所示。但是，由于節(jié)點C的MTU值為4，節(jié)點C不能接收和處理從節(jié)點B傳輸來的數(shù)據(jù)包。
因此，為通知節(jié)點A，即發(fā)送節(jié)點，節(jié)點C因為數(shù)據(jù)包太大，不能接收和處理數(shù)據(jù)包，節(jié)點C通過節(jié)點B向節(jié)點A發(fā)送包含有MTU值為4的數(shù)據(jù)包大小通報消息。
根據(jù)通過節(jié)點B從節(jié)點C接收到的消息中包含的MTU值，節(jié)點A認識到為了不分割數(shù)據(jù)包而將數(shù)據(jù)包發(fā)送到接收節(jié)點D，路徑MTU值應減小到4。
其后，節(jié)點A減小數(shù)據(jù)包的大小為4，并重發(fā)減小的數(shù)據(jù)包到節(jié)點B，依次發(fā)送數(shù)據(jù)包通過節(jié)點C到達節(jié)點D，如圖4所示。
由以上所述，當數(shù)據(jù)包在相關技術中的ad hoc網(wǎng)絡中從發(fā)送節(jié)點傳輸?shù)浇邮展?jié)點時，如果每個在傳輸路徑中的節(jié)點接收的數(shù)據(jù)包其大小超過該節(jié)點能傳輸或接收的數(shù)據(jù)包大小的最大值，該節(jié)點利用ICMPv6消息中的數(shù)據(jù)包大小通報消息，來通知發(fā)送節(jié)點收到的數(shù)據(jù)包太大而不能處理。
然后，發(fā)送節(jié)點，其向接收節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包并收到從中間節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包大小通報消息，改變其路徑MTU值為包含在數(shù)據(jù)包大小通報消息中的MTU值，并基于改變的路徑MTU值重發(fā)數(shù)據(jù)包。發(fā)送節(jié)點應不斷重復此過程直到發(fā)送節(jié)點能夠將數(shù)據(jù)包無分割的發(fā)送到接收節(jié)點。
因此存在著問題，因為數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮展?jié)點被延遲直到發(fā)送節(jié)點確認正確的路徑MTU，并且重新傳輸數(shù)據(jù)包大小通報消息和數(shù)據(jù)增加了無線資源的損耗，結果造成網(wǎng)絡性能的惡化。

發(fā)明內容
本發(fā)明處理上面所提到的問題。本發(fā)明的一個方面是提供了在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU的系統(tǒng)和方法，其中發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點間的路徑MTU能從通過交換增加了MTU信息的問候消息建立的MTU表中發(fā)現(xiàn)。
與本發(fā)明的一個方面相一致，提供了發(fā)現(xiàn)ad hoc網(wǎng)中的路徑MTU的系統(tǒng)，包括了路徑MTU-確定單元，以從MTU表中析取傳輸路徑中出現(xiàn)的節(jié)點的MTU值，并確定析取的MTU值中的一個為路徑MTU值，而MTU表是利用問候消息由出現(xiàn)在網(wǎng)絡中的節(jié)點的MTU值建立起來的。
在作為范例的實施例中，該系統(tǒng)進一步包括MTU表-管理單元，以基于周期性收到的問候消息中包含的節(jié)點的地址和MTU值更新MTU表，及問候消息-傳輸單元，用于在每個問候消息中插入MTU表中儲存的節(jié)點的地址和MTU值，并周期性的傳輸合成的問候消息。
與本發(fā)明另一方面相一致，在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU的方法，包括路徑MTU-確定步驟，即從MTU表中析取傳輸路徑中出現(xiàn)的節(jié)點的MTU值，并確定析取的MTU值中的一個為路徑MTU值，而MTU表是利用問候消息由出現(xiàn)在網(wǎng)絡中的節(jié)點的MTU值建立起來的。
在作為范例的實施例中，該方法進一步包括MTU表-更新步驟，即基于周期性收到的問候消息中包含的節(jié)點的地址和MTU值更新MTU表，及問候消息-傳輸步驟，即在每個問候消息中插入MTU表中儲存的節(jié)點的地址和MTU值，并周期性的傳輸合成的問候消息。
在作為范例的實施例中，路徑MTU-確定步驟包括如果有數(shù)據(jù)要傳輸，基于路由表確定傳輸路徑，從上述的MTU表中析取傳輸路徑中出現(xiàn)的節(jié)點的MTU值，檢查析取的MTU值中的最小的MTU值，并確定所查明的MTU值為從發(fā)送節(jié)點到接收節(jié)點的路徑MTU值。
在作為范例的實施例中，MTU表-更新步驟包括分析收到的問候消息，并析取傳輸問候消息和網(wǎng)絡中出現(xiàn)的節(jié)點的地址和MTU值，將析取的地址和MTU值與MTU表中儲存的節(jié)點的地址和MTU值比較，確定是否有節(jié)點的地址和MTU值要增加或改變，并且如果確定出有節(jié)點的地址和MTU值要增加或改變，則基于析取的地址和MTU值更新MTU表。
在作為范例的實施例中，問候消息-傳輸步驟包括在每個問候消息的傳送節(jié)點字段記錄傳輸問候消息的節(jié)點的地址和MTU值，參照MTU表在節(jié)點字段記錄網(wǎng)絡中出現(xiàn)的節(jié)點的地址和MTU值，并傳輸生成的問候消息到相鄰節(jié)點。


根據(jù)下面對作為范例的實施例及其附圖的說明，本發(fā)明的上述和其它方面及特征是顯而易見的，其中圖1是展示在相關技術中的ad hoc網(wǎng)的結構的圖；圖2至4是解釋在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU的傳統(tǒng)方法的圖；圖5是方塊圖，展示了與本發(fā)明的實施例相一致的，用于在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU值的系統(tǒng)的結構；圖6是展示應用于本發(fā)明的MTU表的結構的圖；圖7是展示應用于本發(fā)明的問候消息的結構的圖；圖8至11是流程圖，用來說明與本發(fā)明另一作為范例的實施例相一致的、用于在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU值的方法；并且圖12和13是解釋與本發(fā)明作為范例的實施例相一致的，用于在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU的方法的圖。
具體實施例方式
在下文中，與本發(fā)明作為范例的實施例相一致的，用于在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU的系統(tǒng)和方法，參照附圖被詳細描述。
圖5是方塊圖，展示了與本發(fā)明的實施例相一致的系統(tǒng)結構圖，其用于在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU值。系統(tǒng)包括傳輸單元10，問候消息-生成單元20，接收單元30，MTU表-管理單元40，MTU表60和路徑MTU-確定單元50。
傳輸單元10處理要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并將其傳輸?shù)较鄳?jié)點。
問候消息-生成單元20將儲存在MTU表60中的節(jié)點的地址和MTU值插入到周期性生成的問候消息中，并將合成的問候消息通過傳輸單元10傳輸?shù)骄W(wǎng)絡的相鄰節(jié)點。
接收單元30接收網(wǎng)絡中的節(jié)點傳輸來的數(shù)據(jù)。
MTU表-管理單元40包括包含在問候消息中的節(jié)點地址和MTU值，該消息同儲存在MTU表60中的節(jié)點地址及MTU值，通過接收單元30被收到。如果通過比較確定存在任何需要增加或改變的節(jié)點地址和MTU值，MTU圖表-管理單元40基于包含在所接收的問候消息中的節(jié)點的地址和MTU值更新MTU表60。
如果有數(shù)據(jù)要傳輸，路徑MTU-確定單元50根據(jù)更新的MTU表60，析取位于通過路由表(未展示)確定的傳輸路徑上的節(jié)點的MTU值，并確定所析取的MTU值中最小的MTU值為路徑MTU值。
將MTU表60提供給每個網(wǎng)絡中的節(jié)點，并按一一對應的關系，儲存出現(xiàn)在網(wǎng)絡中的節(jié)點的地址和MTU值(能被節(jié)點傳輸和接收的數(shù)據(jù)包大小的最大值)，如圖6所示。
節(jié)點的MTU表60可以選擇性地包括節(jié)點的地址和MTU值。然而在本發(fā)明的此實施例中，假定MTU表60未包含本表從屬的節(jié)點的地址和MTU值。
圖7是展示應用于本發(fā)明的問候消息結構的圖。
問候消息在通訊網(wǎng)絡的相鄰節(jié)點間周期性交換。每個節(jié)點周期性生成問候消息并傳輸給相鄰節(jié)點以通知該節(jié)點連接在通訊網(wǎng)絡中。
為實現(xiàn)與本發(fā)明的實施例相一致的上面提到的利用問候消息在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU的方法，應用于本發(fā)明的問候消息包括消息類型字段(a)，消息長度字段(b)，發(fā)送節(jié)點字段(c)和節(jié)點字段(d)，如圖7所示。
在此結構中，表明有關的消息是問候消息的信息儲存在問候消息的消息類型字段(a)中，該有關的消息的長度的信息儲存在消息長度字段(b)。
傳送問候消息的節(jié)點的地址和MTU值記錄在問候消息的發(fā)送節(jié)點字段(c)。
同時，網(wǎng)絡中的節(jié)點的地址和MTU值記錄在問候消息的節(jié)點字段(d)。
圖8至11是流程圖，說明與本發(fā)明的實施例一致的在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU值的方法。
如圖8所示，在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU的方法包括MTU表更新步驟，即基于周期性的被各節(jié)點接收的問候消息中包含的地址和MTU值更新MTU表(S100)；問候消息傳輸步驟，即周期性的生成和傳輸包含儲存在MTU表中的節(jié)點的地址和MTU值的問候消息(S200)；和路徑MTU確定步驟，即從MTU表中析取位于數(shù)據(jù)包傳輸?shù)膫鬏斅窂缴系墓?jié)點的MTU值，并確定析取的MTU值的一個為路徑MTU(300)。
在上述MTU表更新步驟S100中，如圖9所示，如果問候消息從每個相鄰節(jié)點收到(S110)，傳輸問候消息的節(jié)點及在網(wǎng)絡中的節(jié)點的地址和MTU值在所收到的問候消息的內容被分析后被析取出(S120)。
然后，將在步驟S120中析取的節(jié)點的地址和MTU值與接收到問候消息的節(jié)點的MTU表中記錄的節(jié)點的地址和MTU值相互比較(S130)，并且確定是否有節(jié)點的地址和MTU值要增加或改變(S140)。
如果是，MTU表基于步驟S120中析取的節(jié)點的地址和MTU值進行更新(S150)。
例如，假定在接收節(jié)點B的MTU表中，節(jié)點A的MTU值為6，節(jié)點C的MTU值為4，如果接收節(jié)點B從發(fā)送節(jié)點C接收到問候消息，而在消息中節(jié)點C的MTU為4，并且節(jié)點A、B和D的MTU值分別為5、5和7，接收節(jié)點B增加節(jié)點D的地址和MTU值到自己的MTU表中，并改變節(jié)點A的MTU值為5以使其與包含在接收到的問候消息內的值相同。
更進一步，如圖10所示，在問候消息傳輸步驟S200中，要發(fā)送問候消息的節(jié)點記錄自身的地址和MTU值到要發(fā)送的問候消息內的發(fā)送節(jié)點字段(c)(S210)，然后基于MTU表記錄網(wǎng)絡的其它節(jié)點的地址和MTU值到問候消息的節(jié)點字段40。
隨后，通過步驟S210和S220將生成的問候消息發(fā)送到外圍節(jié)點(S230)。
如圖11所示，在路徑MTU確定步驟S300中，確定是否有要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存在(S310)。如果有要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，發(fā)送節(jié)點基于路由表確定從發(fā)送節(jié)點到接收節(jié)點的傳輸路徑(S320)。
然后，將位于由步驟S320所確定的傳輸路徑內的節(jié)點的MTU值從MTU表中析取出來(S330)。
然后檢查析取出來的MTU值中的最小MTU值(S340)，并且被查出的MTU值被確定為從發(fā)送節(jié)點到接收節(jié)點的路徑MTU值(S350)。
在路徑MTU值這樣確定之后，發(fā)送節(jié)點基于確定的路徑MTU值傳輸數(shù)據(jù)包。
在下文中，參照圖12和13，描述了與本發(fā)明的作為范例的實施例相一致的在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU的方法。
如圖12所示，假定ad hoc網(wǎng)中有六個節(jié)點A、B、C、D、E和F，MTU值分別為6、7、8、5、5和4。
在此假定下，如果各節(jié)點的通過問候消息傳輸步驟S200所生成的問候消息在節(jié)點間相互交換，網(wǎng)絡中出現(xiàn)的節(jié)點B、C、D、E和F的地址和MTU值按一一對應的關系記錄在節(jié)點A的MTU表中，如圖13所示。
其后，如果有任何數(shù)據(jù)要從節(jié)點A傳輸?shù)焦?jié)點F，節(jié)點A首先基于路由表確定到節(jié)點F的傳輸路徑。
例如，如果基于路由表傳輸路徑確定為A-B-C-E-F，節(jié)點A從自己的MTU表中，析取出現(xiàn)在傳輸路徑中的節(jié)點A、B、C、E和F的MTU值為6、7、8、5和4。
然后，析取的MTU值6、7、8、5和4的最小值，比如4，被確定為路徑MTU值。
隨后，發(fā)送節(jié)點A基于確定為4的路徑MTU值改變數(shù)據(jù)包的大小為4，然后通過中間節(jié)點B、C和E將改變的數(shù)據(jù)包傳輸?shù)焦?jié)點F。
與上述本發(fā)明的用于在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU的系統(tǒng)和方法相一致，在發(fā)送節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)包之前，出現(xiàn)在傳輸路徑上的節(jié)點的MTU值從MTU表中析取，表是通過周期性的在網(wǎng)絡中的節(jié)點間交換問候消息建立的，并且析取出的MTU值的最小值確定為路徑MTU。因此這是個優(yōu)點，因為路徑MTU能被發(fā)現(xiàn)而無需優(yōu)先于傳輸數(shù)據(jù)包的額外無線資源損耗。
如同上面所討論的，由于路徑MTU發(fā)現(xiàn)優(yōu)先于數(shù)據(jù)包傳輸，并且數(shù)據(jù)報的傳輸要基于發(fā)現(xiàn)的路徑MTU，由于現(xiàn)有技術里的數(shù)據(jù)報-大小通報消息，不會使數(shù)據(jù)包重新傳輸。因此這是個優(yōu)點，因為網(wǎng)絡性能能夠被改進。
雖然對本發(fā)明連同作為范例的用圖說明的實施例進行了說明，不偏離由附加的權利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍，各種修改和改變都對本領域技術人員是顯而易見的。因此，各種對本發(fā)明的實施例的改變都屬于本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑最大傳輸單元的系統(tǒng)，包括路徑MTU-確定單元，其可操作用于從MTU表析取出現(xiàn)在傳輸路徑中的節(jié)點的MTU值，該表是利用問候消息由出現(xiàn)在網(wǎng)絡中的節(jié)點的MTU值建立起來的，并確定析取出的MTU值中的一個作為路徑MTU值。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中每個問候消息包括消息類型字段，用于記錄消息的類型的信息；消息長度字段，用于記錄消息長度的信息；和節(jié)點字段，用于記錄網(wǎng)絡中出現(xiàn)的節(jié)點的地址和MTU值。
3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中節(jié)點字段包括發(fā)送節(jié)點字段以在其上記錄傳輸問候消息的節(jié)點的地址和MTU值。
4.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中網(wǎng)絡中出現(xiàn)的節(jié)點的地址和MTU值儲存在MTU表中。
5.如權利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括MTU表-管理單元，其可操作用于基于周期性收到的問候消息中包含的節(jié)點的地址和MTU值更新MTU表；并且問候消息-傳輸單元，其可操作用于將MTU表儲存的節(jié)點的地址和MTU值插入到每個問候消息中，并周期性的傳輸合成的問候消息。
6.一種在ad hoc網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)路徑MTU的方法，包括通過從MTU表中析取傳輸路徑中出現(xiàn)節(jié)點的MTU值確定MTU路徑，該表是利用問候消息由出現(xiàn)在網(wǎng)絡中的節(jié)點的MTU值建立起來的，并確定析取的MTU值的一個為路徑MTU值。
7.如權利要求6所述的方法，其中每個問候消息包括消息類型字段，用于記錄消息類型的信息；消息長度字段，用于記錄消息長度的信息；和節(jié)點字段，用于記錄網(wǎng)絡中出現(xiàn)節(jié)點的地址和MTU值。
8.如權利要求7所述的方法，其中節(jié)點字段包括發(fā)送節(jié)點字段，記錄傳輸問候消息的節(jié)點的地址和MTU值。
9.如權利要求7所述的方法，其中網(wǎng)絡中出現(xiàn)的節(jié)點的地址和MTU值儲存在MTU表中。
10.如權利要求6所述的方法，進一步包括基于周期性收到的問候消息中包含的節(jié)點的地址和MTU值更新MTU表；和將MTU表內儲存的節(jié)點的地址和MTU值插入到每個問候消息中，并周期性的傳輸合成的問候消息。
11.如權利要求6所述的方法，其中確定MTU路徑包括如果有數(shù)據(jù)要傳輸，基于路由表確定傳輸路徑；從上述的MTU表中析取傳輸路徑中出現(xiàn)的節(jié)點的MTU值；并且檢查析取的MTU值中的最小的MTU值，并確定查出的MTU值為從發(fā)送節(jié)點到接收節(jié)點的路徑MTU值。
12.如權利要求10所述的方法，其中更新MTU表-包括分析接收到的問候消息，并析取傳輸問候消息的節(jié)點與網(wǎng)絡中的出現(xiàn)節(jié)點的地址和MTU值；將析取的地址和MTU值與儲存在MTU表的節(jié)點的地址和MTU值進行比較，并確定是否有節(jié)點的地址和MTU值要增加或改變；并且如果確定有節(jié)點的地址和MTU值要增加或改變，基于析取的地址和MTU值更新MTU表。
13.如權利要求10所述的方法，其中傳輸問候消息包括在每個問候消息的發(fā)送節(jié)點字段記錄傳輸問候消息的節(jié)點的地址和MTU值；在節(jié)點字段參照MTU表記錄網(wǎng)絡中出現(xiàn)的節(jié)點的地址和MTU值；和傳輸生成的問候消息到相鄰節(jié)點。
全文摘要
在移動自組織(ad hoc，移動自組織)網(wǎng)絡中發(fā)現(xiàn)路徑MTU的系統(tǒng)和方法，包括基于周期性的在節(jié)點間收到的問候消息(hello message)中包含的節(jié)點的地址和MTU值更新MTU表，將MTU表中儲存的節(jié)點的地址和MTU值插入到每個問候消息中，并周期性的傳輸合成的問候消息，從MTU表析取傳輸路徑中出現(xiàn)節(jié)點的MTU值，并確定析取的MTU值中的一個為傳輸數(shù)據(jù)包的路徑MTU值。
文檔編號H04W84/18GK1543236SQ20041004215
公開日2004年11月3日 申請日期2004年5月8日 優(yōu)先權日2003年5月2日
發(fā)明者金亨碩 申請人:三星電子株式會社